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基于Hilbert变换实现数字全息高精度相位重建

范锋 栗军香 宋修法 朱巧芬 王华英

基于Hilbert变换实现数字全息高精度相位重建

范锋, 栗军香, 宋修法, 朱巧芬, 王华英
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  • 为了提高数字全息相位重建精度,研究了基于Hilbert变换重建相位的理论和方法,并通过像面数字全息实验对该方法的有效性进行了验证,同时与数字全息常规重建方法得到的结果进行了比较. 结果表明:Hilbert变换本身具有消除直流项的作用,对利用频域滤波滤除零级谱后的全息图进行Hilbert变换,能够彻底消除零级衍射项的干扰,从而提高相位重建精度. 与常规重建结果相比,基于Hilbert变换的相位重建结果的标准偏差降低了14.0%. 本文结果对提高数字全息相位重建精度具有重要的指导意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61077001和61144005),河北省自然科学基金(批准号:F2010001038,A2013402036和F2014402090),河北省科技支撑计划(批准号:09277101D)和河北省教育厅科技计划重点项目(批准号:ZH2011241)资助的课题.
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    Hu H F, Wang X L, Gguo W G, Zhai H C, Wang P 2011 Acta Phys. Sin. 60 017901(in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 郭文刚, 翟宏琛, 王攀 2011 物理学报 60 017901]

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    Zhang Y Z, Guohai S, Giancarlo P, Wang D Y, Bahram J, Wolfgang O 2013 Opt. Commun. 286 56

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    Granero L, Zzlevsky Z, Mico V 2011 Opt. Lett. 17 1149

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    Hussain A, Mudassar A A 2012 Opt. Commun. 285 2303

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    Rostami Y, Abolhassani 2013 M. Optik 124 2101

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    Ma Z H, Deng L J, Yang Y, Zhai H C, Ge Q 2013 Opt. Exp. 21 28314

    [12]

    Chandra S S, Nicolas P, Christian D, Michael U 2011 J. Opt. Soc. Ame. 28 983

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    Hou R N 2013 Las. Tech 37 362(in Chinese) [侯瑞宁 2013 激光技术 37 362]

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    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Song X F, Guo Z J, Liu F F 2012 Acta. Phys. Sin. 61 250(in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 宋修法, 郭中甲, 刘飞飞 2012 物理学报 61 250]

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    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Guo Z J, Liu F F 2012 J. Opt. Laser 23 402 (in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 郭中甲, 刘飞飞 2012 光电子激光 23 402]

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    Hu H F, Wang X L, Gguo W G, Zhai H C, Wang P 2011 Acta Phys. Sin. 60 017901(in Chinese) [胡浩丰, 王晓雷, 郭文刚, 翟宏琛, 王攀 2011 物理学报 60 017901]

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-30
  • 修回日期:  2014-06-06
  • 刊出日期:  2014-10-05

基于Hilbert变换实现数字全息高精度相位重建

  • 1. 河北工程大学理学院, 邯郸 056038;
  • 2. 河北工程大学临床医学院, 邯郸 056002
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61077001和61144005),河北省自然科学基金(批准号:F2010001038,A2013402036和F2014402090),河北省科技支撑计划(批准号:09277101D)和河北省教育厅科技计划重点项目(批准号:ZH2011241)资助的课题.

摘要: 为了提高数字全息相位重建精度,研究了基于Hilbert变换重建相位的理论和方法,并通过像面数字全息实验对该方法的有效性进行了验证,同时与数字全息常规重建方法得到的结果进行了比较. 结果表明:Hilbert变换本身具有消除直流项的作用,对利用频域滤波滤除零级谱后的全息图进行Hilbert变换,能够彻底消除零级衍射项的干扰,从而提高相位重建精度. 与常规重建结果相比,基于Hilbert变换的相位重建结果的标准偏差降低了14.0%. 本文结果对提高数字全息相位重建精度具有重要的指导意义.

English Abstract

参考文献 (17)

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